Główne materiały pola termicznego: materiały kompozytowe C/C

Kompozyty węglowo-węglowesą rodzajem kompozytów z włókna węglowego, w których włókno węglowe jest materiałem wzmacniającym, a osadzony węgiel jest materiałem matrycy. MatrycaKompozyty C/C to węgielPonieważ składa się niemal w całości z pierwiastkowego węgla, ma doskonałą odporność na wysokie temperatury i dziedziczy silne właściwości mechaniczne włókna węglowego. Został on wcześniej uprzemysłowiony w dziedzinie obronności.

Obszary zastosowań:

Materiały kompozytowe C/Cznajdują się w środku łańcucha przemysłowego, a górny etap obejmuje produkcję włókien węglowych i preform, a dolne obszary zastosowań są stosunkowo szerokie.Materiały kompozytowe C/Csą głównie używane jako materiały odporne na ciepło, materiały cierne i materiały o wysokiej wydajności mechanicznej. Są używane w przemyśle lotniczym (wyściółki gardzieli dysz rakietowych, materiały ochrony termicznej i termiczne części konstrukcyjne silników), materiały hamulcowe (szybkie pociągi, tarcze hamulcowe samolotów), fotowoltaiczne pola termiczne (izolacyjne beczki, tygle, rurki prowadzące i inne komponenty), ciała biologiczne (sztuczne kości) i inne dziedziny. Obecnie krajoweMateriały kompozytowe C/CFirmy skupiają się głównie na pojedynczych ogniwach materiałów kompozytowych i rozszerzają swoją działalność na kierunek produkcji wstępnych form.

Materiały kompozytowe C/C charakteryzują się doskonałą wszechstronną wydajnością, niską gęstością, wysoką wytrzymałością właściwą, wysokim modułem właściwym, wysoką przewodnością cieplną, niskim współczynnikiem rozszerzalności cieplnej, dobrą wytrzymałością na pękanie, odpornością na zużycie, odpornością na ablację itp. W szczególności, w przeciwieństwie do innych materiałów, wytrzymałość materiałów kompozytowych C/C nie zmniejszy się, ale może wzrosnąć wraz ze wzrostem temperatury. Jest to doskonały materiał odporny na ciepło, dlatego też został po raz pierwszy uprzemysłowiony w wykładzinach gardzieli rakiet.

Materiał kompozytowy C/C dziedziczy doskonałe właściwości mechaniczne i właściwości przetwórcze włókna węglowego, a także ma odporność cieplną i odporność na korozję grafitu i stał się silnym konkurentem produktów grafitowych. Szczególnie w obszarze zastosowań o wysokich wymaganiach wytrzymałościowych – w dziedzinie fotowoltaiki termicznej, opłacalność i bezpieczeństwo materiałów kompozytowych C/C stają się coraz bardziej widoczne w przypadku wielkoskalowych płytek krzemowych i stały się sztywnym popytem. Wręcz przeciwnie, grafit stał się dodatkiem do materiałów kompozytowych C/C ze względu na ograniczoną zdolność produkcyjną po stronie dostaw.

Zastosowanie fotowoltaiki w terenie:

Pole termiczne to cały system utrzymywania wzrostu monokrystalicznego krzemu lub produkcji wlewków polikrystalicznego krzemu w określonej temperaturze. Odgrywa kluczową rolę w czystości, jednorodności i innych właściwościach monokrystalicznego i polikrystalicznego krzemu i należy do frontu przemysłu produkcji krystalicznego krzemu. Pole termiczne można podzielić na system pola termicznego monokrystalicznego krzemowego pieca do wyciągania monokrystalicznego i system pola termicznego polikrystalicznego pieca do wyciągania wlewków w zależności od rodzaju produktu. Ponieważ monokrystaliczne ogniwa krzemowe mają wyższą wydajność konwersji niż polikrystaliczne ogniwa krzemowe, udział rynkowy monokrystalicznych płytek krzemowych nadal rośnie, podczas gdy udział rynkowy polikrystalicznych płytek krzemowych w moim kraju spada z roku na rok, z 32,5% w 2019 r. do 9,3% w 2020 r. Dlatego producenci pól termicznych wykorzystują głównie technologię pola termicznego pieców do wyciągania monokrystalicznego.

Rysunek 2: Pole termiczne w łańcuchu przemysłowym produkcji krzemu krystalicznego

Pole termiczne składa się z ponad tuzina komponentów, a cztery główne komponenty to tygiel, rura prowadząca, cylinder izolacyjny i grzałka. Różne komponenty mają różne wymagania co do właściwości materiału. Poniższy rysunek przedstawia schemat pola termicznego monokrystalicznego krzemu. Tygiel, rura prowadząca i cylinder izolacyjny są elementami konstrukcyjnymi układu pola termicznego. Ich podstawową funkcją jest podtrzymywanie całego pola termicznego o wysokiej temperaturze i mają wysokie wymagania co do gęstości, wytrzymałości i przewodności cieplnej. Grzałka jest bezpośrednim elementem grzejnym w polu termicznym. Jego funkcją jest dostarczanie energii cieplnej. Jest ona generalnie rezystancyjna, więc ma wyższe wymagania co do rezystywności materiału.